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高重频激光对测距机干扰试验研究

红外与激光工程 2024年第4期53卷 110-119页

作者：张澜万勇刘全喜龙幸张小川邬焕欣衣学斌卢德林杲静西南技术物理研究所四川成都610041

高重频激光干扰是对脉冲式激光测距机的一种有效干扰手段,为探究高重频激光对测距机干扰效能的影响因素及规律,开展相关的理论分析与试验研究。试验研究了干扰激光的功率、重复频率及干扰距离对测距机干扰效能的影响。结果表明:存在一... 详细信息

高重频激光干扰是对脉冲式激光测距机的一种有效干扰手段,为探究高重频激光对测距机干扰效能的影响因素及规律,开展相关的理论分析与试验研究。试验研究了干扰激光的功率、重复频率及干扰距离对测距机干扰效能的影响。结果表明:存在一个与干扰激光频率相关的最小干扰距离,干扰激光的重复频率越高,最小干扰距离越小,有效干扰距离范围越大。当实际干扰距离大于最小干扰距离时,若干扰激光的功率不足,则无干扰效果;干扰成功后继续增大干扰激光功率,则被干扰后测距结果会趋于正态分布,且干扰激光功率越高,测距结果正态分布中心越趋近于最小干扰距离,但受干扰的测距结果最小值会始终分布于测距机盲区附近。

关键词：高重频激光脉冲式激光测距激光干扰最小干扰距离干扰效能

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热光系数仪主要误差源及其抑制方法

光学学报 2024年第13期44卷 118-127页

作者：梁松林张辉荣吴扬海罗辉李斌郭春艳杨永强张祖邦孙志成西南技术物理研究所四川成都610041

为了精确测量光学材料的热膨胀系数和折射率温度系数,建立了基于马赫-曾德尔干涉光路的同步测试系统——热光系数仪,对其中存在的波形扭曲和零漂现象进行了详细分析,并给出了有效的解决方案,最终通过对石英玻璃样品的测试充分验证了该... 详细信息

为了精确测量光学材料的热膨胀系数和折射率温度系数,建立了基于马赫-曾德尔干涉光路的同步测试系统——热光系数仪,对其中存在的波形扭曲和零漂现象进行了详细分析,并给出了有效的解决方案,最终通过对石英玻璃样品的测试充分验证了该系统的高精度与可靠性。

关键词：热膨胀系数折射率温度系数干涉测量零漂

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可见光-红外目标与背景温差特性研究

红外与激光工程 2024年第9期53卷 287-295页

作者：王磊徐超吴辉北京特种机电技术研究所西南技术物理研究所

由于陆地背景环境复杂，单一非制冷红外稳瞄跟踪装置在应用中存在目标识别、跟踪可靠度不高的不足。为解决该问题，首先对典型地面目标与背景的温差特性以及背景环境对红外成像的影响规律进行研究，在此基础上设计具有红外通道和电视通... 详细信息

由于陆地背景环境复杂，单一非制冷红外稳瞄跟踪装置在应用中存在目标识别、跟踪可靠度不高的不足。为解决该问题，首先对典型地面目标与背景的温差特性以及背景环境对红外成像的影响规律进行研究，在此基础上设计具有红外通道和电视通道的复合稳瞄跟踪装置方案，通过对比复合稳瞄跟踪装置与单一红外稳瞄跟踪装置的成像性能，分析复合稳瞄跟踪装置的可行性。背景环境对红外成像的影响规律为：在清晨/傍晚时段，目标与地面温差不足(小于5 K)，红外图像存在目标对比度低、信噪比不足的缺陷；正午时段，红外图像存在目标完全淹没在背景中的缺陷。设计的具有红外通道和电视通道的复合稳瞄跟踪装置，电视通道对红外通道的成像质量影响较小(红外通道实际通光量相对减少不到5%)，在地面背景红外辐射噪声干扰大的情况下电视通道成像清晰，在目标温差足够的情况下，红外通道成像清晰，验证了红外-电视稳瞄跟踪装置总体方案的可行性；红外-电视复合稳瞄跟踪装置的两个通道形成了良好的互补关系，能够显著拓展稳瞄跟踪装置的适用范围。

关键词：目标与背景温差红外-电视稳瞄跟踪装置红外通道电视通道

改进碲镉汞液相外延方法原位生长正组分梯度薄膜材料

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红外与毫米波学报 2024年第3期43卷 305-313页

作者：霍勤韩红强张诚焦翠灵王仍毛铖铭陆液陈心恬乔辉李向阳中国科学院上海技术物理研究所上海200083

研究了液相外延生长条件对碲镉汞薄膜材料组分梯度的影响,建立了指导液相外延生长的理论模型。通过改变水平推舟液相外延工艺的汞损失速率,生长出具有正组分梯度的碲镉汞薄膜材料。针对这种特定条件下生长的碲镉汞外延薄膜,通过腐蚀减... 详细信息

研究了液相外延生长条件对碲镉汞薄膜材料组分梯度的影响,建立了指导液相外延生长的理论模型。通过改变水平推舟液相外延工艺的汞损失速率,生长出具有正组分梯度的碲镉汞薄膜材料。针对这种特定条件下生长的碲镉汞外延薄膜,通过腐蚀减薄光谱测试与二次离子质谱测试证实了材料具有正组分梯度结构。与传统方法生长的具有负组分梯度的碲镉汞薄膜相比,这种薄膜材料具有相近的表面形貌与红外透射光谱曲线,且具有较高的晶体质量,其X射线衍射双晶摇摆曲线半峰宽达到28.8 arcsec。

关键词：碲镉汞液相外延组分梯度二次离子质谱

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热像仪的光轴热稳定性仿真及拓扑优化研究

红外与激光工程 2024年第1期53卷 94-100页

作者：李晶董树林金宁杨开宇杨丹徐曼普龙昆明物理研究所云南昆明650223

热成像仪由于工作环境较为恶劣,且自身发热量较大,容易导致热像仪光轴发生热偏移,严重影响其瞄准性能。为了提高红外热像仪的光轴热稳定性,以某型热像仪光轴敏感部件——折转镜为主要研究对象,研究其在不同环境温度条件下的光轴变化情况... 详细信息

热成像仪由于工作环境较为恶劣,且自身发热量较大,容易导致热像仪光轴发生热偏移,严重影响其瞄准性能。为了提高红外热像仪的光轴热稳定性,以某型热像仪光轴敏感部件——折转镜为主要研究对象,研究其在不同环境温度条件下的光轴变化情况,并通过构建折转镜的有限元仿真模型以及试验测试系统,获得与试验数据一致性较好的有限元模型;以此为基础,采用基于变密度法的拓扑优化仿真技术,以刚度最大化为设计目标,以体积分数为约束,对折转镜座进行了拓扑优化设计。通过试验测试得出,优化设计的折转镜座的光轴高温偏移量由46.1″减小到25.5″,减小了44.7%,折转镜座的光轴低温偏移量由92.9″减小到51.0″,减小了45.1%,极大地提高了折转镜的光轴热稳定性。最后,将优化后的折转镜安装到某型热像仪中进行整机试验测试,热像仪整机的高温光轴偏移量由0.461 mrad减小到0.340 mrad,下降了26.2%,低温光轴偏移量由0.485 mrad减小到0.296 mrad,下降了39.0%,证明了仿真与拓扑优化模型的可行性与有效性,为后续红外热像仪整机的轻量化设计与性能提升奠定了基础。

关键词：结构设计拓扑优化红外热像仪折转镜光轴热稳定性

基于辅腔锁相的单频光纤激光被动相干合成技术

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中国激光 2024年

作者：段良友沈琪皓何幸锴周鼎富刘贞董吉辉刘思吟西南技术物理研究所

设计了一种辅腔锁相的单频光纤激光被动相干合成系统。该系统利用游标效应对传统被动相干合成技术进行改进，在完成激光亮度提升的基础上，实现了环形腔被动相干合成系统的单一纵模输出。在被动合成开环阶段，激光的功率在0.59mW～51.0... 详细信息

设计了一种辅腔锁相的单频光纤激光被动相干合成系统。该系统利用游标效应对传统被动相干合成技术进行改进，在完成激光亮度提升的基础上，实现了环形腔被动相干合成系统的单一纵模输出。在被动合成开环阶段，激光的功率在0.59mW～51.01mW之间，对应平均功率为25.8mW；在闭合主腔阶段，实现了59.97mW多纵模功率合成；闭环辅腔后，完成了66.4mW单纵模激光输出，较开环平均功率提升了2.57倍，对应30km延时的激光线宽为1.2kHz。该技术在相干激光雷达、相干光通信等领域有着广阔的应用前景。

关键词：被动相干合成辅腔锁相光纤激光单纵模

基于单探测器电频标记算法的相干合成影响因子分析

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中国激光 2024年

作者：刘贞张永科沈琪皓何幸锴段良友刘思吟周鼎富西南技术物理研究所

!"#：单探测器电频标记算法是一种基于正交解调确定误差信号的相位控制方法，在相干合成主动相位控制方面具有明显的优势。该算法主要包含调制信号频率、调制信号幅度、积分时间、反馈系数等可变参数，参数的选取对主动相位控制的精度... 详细信息

!"#：单探测器电频标记算法是一种基于正交解调确定误差信号的相位控制方法，在相干合成主动相位控制方面具有明显的优势。该算法主要包含调制信号频率、调制信号幅度、积分时间、反馈系数等可变参数，参数的选取对主动相位控制的精度、速度有很大的影响。首先分析了单探测器电频标记算法实现相干合成的基本原理，然后搭建了两路光纤相干合成系统，对单探测器电频标记算法参数的取值准则进行了实验研究，在实验中改变了积分时间、调制信号幅值、调制信号频率、反馈系数、及控制环路延时五项参数，总结了单探测器电频标记算法参数选取准则。实验研究结果表明:为减小非整数倍积分时间对合成效果的影响，需将积分时间取调制信号周期的10倍左右;调制信号幅值需设置在一定范围内，才能够达到目标合成效率，并且积分时间越长，可取幅值的下限越低；调制信号频率越大，对环路延时误差补偿的精度要求越大，系统控制带宽越高。反馈系数的选取需针对系统的阵列规模、相位噪声水平，平衡控制带宽和控相精度的矛盾；正交解调信号和调制信号之间延时应小于90o以避免控制系统失锁。

关键词： $%&相干激光测风雷达相干合成单探测器电频标记法主动相位控制

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一种小型火工机构的输出计算及其验证

宇航学报 2024年第2期45卷 231-239页

作者：杜永刚王雪松刘轶鑫康昌玺雷小光张文台孙永壮中国空间技术研究院兰州空间技术物理研究所兰州730000

针对某折叠翼展开机构的小型化难题,研究了一种小型火工机构。利用内弹道理论建立了该火工机构的输出理论模型,通过理论模型计算和优化了机构参数,并用有限元法校验了计算结果。测试结果表明:该原型机具备了小型特点,其输出角度达到了12... 详细信息

针对某折叠翼展开机构的小型化难题,研究了一种小型火工机构。利用内弹道理论建立了该火工机构的输出理论模型,通过理论模型计算和优化了机构参数,并用有限元法校验了计算结果。测试结果表明:该原型机具备了小型特点,其输出角度达到了128.5°。在逆风和顺风负载下,该火工机构的工作时间均小于200 ms,其最大角速度不大于3 000 (°)/s,试验数据证实该火工机构具备缓冲作用,理论计算结果和试验数据基本一致。研究成果可作为薄型折叠翼的一种设计方法,为薄型折叠翼的工程应用奠定技术基础。

关键词：火工机构折叠翼小型化理论模型验证

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5A发射电流空心阴极热特性模拟分析

国防科技大学学报 2024年第5期46卷 159-167页

作者：代鹏孙明明耿海谷增杰王东升兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点试验室甘肃兰州730000

采用有限元分析方法,建立了国产5 A空心阴极的热仿真模型,并进行了模型校验和典型工况下的温度场分析。结果显示:模型能够较好地反映空心阴极内部的能量传动过程,温度的仿真结果与试验比对误差小于5%;加热电流是造成空心阴极温度差异的... 详细信息

采用有限元分析方法,建立了国产5 A空心阴极的热仿真模型,并进行了模型校验和典型工况下的温度场分析。结果显示:模型能够较好地反映空心阴极内部的能量传动过程,温度的仿真结果与试验比对误差小于5%;加热电流是造成空心阴极温度差异的主要原因;环境温度主要影响着空心阴极的外部部件温度,并且在太阳辐照影响时的高温环境更有利于推力器的启动;空心阴极加热且处于自持放电状态时,发射体温度在环境温度0℃和94℃下分别达到2 122℃和2 126℃,已接近发射体材料的耐温极限,因此空心阴极必须避免此极端使用工况。

关键词：离子推力器空心阴极典型工况热特性分析